[发明专利]变频器追踪电机转速的方法、装置及变频器

说明书

一种变频器追踪电机转速的方法、装置及变频器，方法包括步骤一，获取转速追踪的初始追踪频率f0及追踪方向；步骤二，对电机进行消磁处理，变频器处于消磁期间封锁PWM输出；步骤三，对电机施加一个旋转电压，并保持一段时间；步骤四，转速追踪阶段，以初始追踪频率f0作为追踪频率，基于追踪频率根据预设的转速追踪V/F曲线计算出输出电压，不断改变变频器的追踪频率和输出电压，然后检测变频器的定子电流，并判断定子电流有功分量方向是否发生变化，如果发生变化则根据变化的切换点的追踪频率得到电机的实际运转速度，输出电压提升到正常控制的输出电压值，该方法检测效率高、更准确稳定，装置及变频器包括上述方法。

技术领域

本发明涉及变频器领域，特别涉及一种变频器追踪电机转速的方法、装置及变频器。

背景技术

变频器是将固定频率的交流市电变成频率连续可调的交流电的装置，变频器调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一，在节能、自动化系统以及提高工艺水平和质量等方面有广泛的应用，不仅可以提高我国装备制造业的水平，也可以在某些行业达到明显节能的效果。

在变频器驱动电机运行之前，电机的初始状态可能不是静止状态，而是处于旋转状态，例如风机可能在环境风力作用下以较低的转速旋转；或者在变频器驱动电机高速运行时突然出现电网跌落(或停电)，导致变频器因欠压而失去对电机的控制，从而出现电机在惯性的作用下高速旋转；或者在变频器驱动电机高速运行时出现了故障而导致变频自由停车，电机在惯性的作用下高速旋转。如果在上述情况下变频器起动还是从0Hz直接启动运行，则由于输出频率与电机当前的实际运行频率存在较大差异，导致电机处于发电状态，启动前电机自转的速度越快，则变频器的输出电流越大，可能导致变频器出现过流或过压故障，或因变频器长时间处于失速过流状态而损坏电机。

因此，如果电机处于自转状态下，则变频器必须先获取电机的实际转速和运转方向，再从转速追踪得到的频率点和运行方向切换到正常控制电机。转速追踪就是指变频器在开始驱动电机之前，先自动检测电机的实际转速和运转方向，这种检测电机转速的方法称为转速追踪方法。

从当前本行业的技术文献以及市场产品上看，主要有如下几个转速追踪的方法：

(1)硬件电路检测电机反电动势的方法：

该方法的原理是利用反电动势检测电路，检测电机的反电动势，根据反电动势的频率推算出电机的转速。

该方法的缺点是，需要额外配置转速追踪硬件电路，同时监控该电路需要占用变频器处理器的I/O资源，同时增加了系统的硬件成本和软件资源的开销。

(2)利用直流母线电流的方法：

变频器直流母线电流的大小可以反映电机输出转矩的大小，当电机输出转矩为0时，变频器直流母线上的电流为0。利用这一特点，变频器在转速追踪过程中，不停修改输出频率，当变频器输出频率与电机转速相同时，电机输出转矩应该为0，此时直流母线电流上可以体现出来。具体实施方法是通过闭环调节变频器的输出频率和电压，使直流母线电流为0，此时的变频器的输出频率等于电机的实际频率。

该方法的缺点，首先是增加了母线电流检测装置，增加了成本，机型越大成本越高，同时降低系统可靠性；其次，母线电压存在波形，导致母线电流也随之波动，因此很难判断母线电流是否为0。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种控制简单，成本低，追踪准确可靠的变频器追踪电机转速的方法及装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种变频器追踪电机转速的方法，

步骤一，获取转速追踪的初始追踪频率f0及追踪方向；

步骤二，对电机进行消磁处理，变频器处于消磁期间封锁PWM输出；